Zemin taşıma kapasitesinin hesaplanması, yapı mekaniği, malzeme bilimi ve tasarım standartları gibi çeşitli alanları içeren kapsamlı bir iştir. İnşaat mühendisliğine yabancıyım ve daha ayrıntılı açıklamalar yapamam. Benim bir sözüm var: Teknoloji hayattan doğar ve sonuçta teknoloji hayata hizmet etmelidir. Bugün belirli hesaplama formüllerini tartışmak yerine, gözlemlerimin ve özetlerimin doğru olup olmadığını görmek için günlük senaryolardan bahsedelim.
Evim, Hunan'ın merkezinde, mevsimlerin farklı olduğu Snow Peak Dağı'nın güney yamacında yer alıyor. Hunan'daki arazi güneyde daha yüksek, kuzeyde ise daha alçaktır. Kışın rüzgar kuzeyden eser ve küresel ısınmadan önce dondurucu soğuk rüzgar olarak nitelendirilirdi. Benim gençliğimde, "yedinci ay, tarla sırtında yürüyen sığır oğlanlarını gör" (yerel lehçe ifadesi), havaların soğumaya başladığı, sabah ve akşam palto giyebildiğimiz dönemi işaret ediyordu. Yol kenarındaki çimenler çoktan çiy ile kaplanmış olacaktı ve sonbaharın ortasında çimler donmaya başlayacaktı. "Sonbahardan sonra çekirgeler patlıcan gibi donar" diye bir söz vardır. Ayın Ekim ayına gelindiğinde, kuzey rüzgarı uğulduyordu ve yağmur veya kar yağıyordu; bazen kar taneleri (saf kar), bazen sulu kar (yağmurla karışık kar) veya dondurucu yağmur (havayı donduran yağmur) oluyordu. Yol boyunca küçük çukurlarda veya hayvan izlerinde su donacaktı. Bazı çukurlar ayakkabıdan daha küçüktü ve ayağın ucuyla veya topuğuyla üzerine basıldığında kırılabiliyordu. Ancak buz kalınlaştığında ve güçlü bir vuruşla bile artık kırılamaz hale geldiğinde buz, göletlerde kaymaya yetecek kadar kalın olacaktı. Halkın yargı yöntemi şu; eğer çocuklar buzun üzerinde yürüyebiliyorsa ancak yetişkinler buzun üzerinde yürüyemiyorsa, o zaman yetişkinler de buzun üzerinde yürüyebilir.
Daha sonra iklim ısınması nedeniyle, 1990'lardan itibaren buzun yeterince kalın olmaması nedeniyle göletlerde kaymak imkansız hale geldi. Yeterince soğuğu deneyimlediğimizi düşünürdüm ama kuzeydoğuya doğru çalışıp seyahat ettikten sonra nihayet gerçek buz ve karın nasıl olduğunu fark ettim; orada arabalar bile donmuş nehirlerde yol alabilir. Fırsat buldukça donmuş nehirlere ya da göllere gidiyorum ve manzara beni çocukluğuma götürüyor. Aşağıda 2017 yılında bir iş gezisi sırasında Changchun'daki otelimin yakınında çektiğim bir fotoğraf var. Yerel halk bunun nerede olduğunu tanıyabilir mi?
Ayrıca otoyollarda sıklıkla köprü ağırlık taşıyan tabelaları görüyoruz. Bazı kısa köprüler yalnızca aks ağırlığını gösterirken, daha uzun köprüler hem aks ağırlığını hem de toplam araç ağırlığını gösterir. Otoyollarda ve yüksek otoyollarda en büyük kamyonlar bile sorunsuz geçebilir, ancak şehir üst geçitlerinde kamyonlara genellikle izin verilmez.
Daha sonra firmamızın kullandığı test aracının zeminde bıraktığı aşınma izlerini karşılaştıralım. Aracın tekerlek sistemi çapraz naylon tekerlekler ve çapraz tahrikli tekerleklerden oluşur.
Yukarıdaki resimde naylon tekerlekler poliüretan tekerleklere göre daha sert ve daha küçük genişliğe sahip olduğundan zemine daha ciddi hasar vererek gözle görülür ezilme hasarı göstermektedir. Ancak bu mutlaka zemin taşıma kapasitesinin yetersiz olduğu anlamına mı gelir? Sonuç olarak, taşıma kapasitesini değerlendirirken diğer engelleyici faktörlerden etkileniyor muyuz?
Aşağıda referans amacıyla Baidu Ansiklopedisi'ndeki güç ve sertlik tanımları bulunmaktadır.
1.Farklı tanımlar: Mukavemet, bir malzemenin çekme mukavemeti, basınç mukavemeti ve bükülme mukavemeti dahil olmak üzere dış kuvvetler altında hasara karşı direnç gösterme yeteneğini ifade eder. Malzemenin bütünlüğünü koruyup koruyamayacağı ve yük altında kırılmayı veya aşırı deformasyonu önleyip önleyemeyeceği ile ilgilidir. Sertlik ise bir malzemenin Mohs sertliği veya Brinell sertliği gibi yüzeyindeki sert bir nesnenin nüfuz etmesine direnme yeteneğidir.
2.Farklı araştırma nesneleri: Mukavemet, malzemelerin dış kuvvetler altında iç kuvvet dağılımını, yapısal organizasyonunu, deformasyonunu ve hasar özelliklerini inceler. Yük taşırken malzemelerin güvenilirliğine ve stabilitesine odaklanır. Sertlik öncelikle sert bir nesne ona kuvvet uyguladığında malzemenin yüzey değişimini inceler.
3.Farklı ölçüm yöntemleri: Mukavemet, standart numuneler kullanılarak statik testler, çekme testleri ve diğer yöntemlerle ölçülür. Sertlik ölçüm yöntemleri, statik basınç, çizilme testleri, geri tepme testleri ve mikro sertlik veya yüksek sıcaklıkta sertlik testleri gibi diğerleri dahil olmak üzere sertliğin türüne bağlı olarak değişir.
Mukavemet ve sertlik arasındaki ortak noktalar:
1. Her ikisi de bir malzemenin dış kuvvetlere karşı direncini yansıtan fiziksel özelliklerinin önemli göstergeleridir. Mukavemet tipik olarak bir malzemenin deforme olmadan veya kırılmadan önce dayanabileceği maksimum gerilimi tanımlarken sertlik, yerel plastik deformasyona (çizikler veya çentikler gibi) direnme yeteneğini ölçer.
2. Hem güç hem de sertlik, gerçek dünya uygulamalarında malzemenin performansını ve hizmet ömrünü etkiler. Yüksek mukavemetli malzemeler, köprüler, binalar ve havacılık ekipmanları gibi ağır yüklere veya darbelere dayanması gereken yapısal bileşenler için uygundur. Yüksek sertliğe sahip malzemeler, kesici takımlar, rulmanlar ve hassas aletler gibi aşınmaya dayanıklı ve aşınmaya dayanıklı uygulamalar için uygundur.
3. Hem mukavemet hem de sertlik, malzemenin iç mikro yapısından etkilenir. Örneğin, metal malzemelerdeki tane boyutu, yabancı madde içeriği ve tane sınırı yapısının tümü, bunların mukavemetini ve sertliğini etkiler. Mukavemet ve sertliği ölçerek malzemenin iç yapısını ve kalitesini dolaylı olarak anlayabiliriz.
Örneğin buz ve çelik serttir ancak çelik daha güçlüdür.
